电路理论试题

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远上寒山有人家
2018-06-15 · 知道合伙人教育行家
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中南工业大学电气自动化专业,工程硕士,从事电力运行工作近30年

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解:电源发出的有功功率,就是被电路电阻消耗的功率。因此:P=I2²R+I3²×4=1²×R+1²×4=R+4=8,所以:R=4(Ω)。

以下斜体字母表示相量,正常字体表示有效值。

电路的结构为R并联电容C、4Ω并联电感L,然后两个并联支路串联。设第二个并联支路的端电压为:U3=U3∠0°,则:I3=I3∠0°=1∠0°(A),U3=I3×4=1×4=4∠0°(V)。则:I4=U3/j4=4∠0°/j4=1∠-90°(A)。

KCL:I=I3+I4=1∠0°+1∠-90°=1-j1=√2∠-45°(A)。

而:I=I1+I2,R与C并联,端电压相等,R的电流I2和端电压同相位,C的电流I1超前电压90°。所以相量I1和I2相垂直,所以有:I²=I1²+I2²,(√2)²=I1²+1²,得到:I1=1(A)。设该并联支路的电压为U1=U1∠α,则:I1=1∠(90°+α)=cos(90°+α)+jsin(90°+α)=-sinα+jcosα(A),I2=1∠α=cosα+jsinα(A)。

所以:I=I1+I2=-sinα+jcosα+cosα+jsinα=(cosα-sinα)+j(sinα+cosα)=1-j1。

得到:cosα-sinα=1,sinα+cosα=-1。所以:cosα=0,sinα=-1。因此:α=-90°。

即:I2=1∠-90°=-j1(A),U2=I2×R=(-j1)×4=-j4=4∠-90°(V)。

I1=1∠(90°-90°)=1∠0°(A)。

(-jXc)=U2/I1=4∠-90°/1∠0°=4∠-90°=-j4。Xc=4(Ω)。

电路总阻抗为:Z=4∥(-j4)+4∥j4=4×(-j4)/(4-j4)+4×j4/(4+j4)=2-j2+2+j2=4(Ω)。

总阻抗虚部为零,电路呈现纯电阻特性,功率因数角φ=0°,功率因数cosφ=1。

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追问

老师您好,我想问一下这个1-j1  我理解i1超前i2 90°   但是设的参考向量是u3为0°,而i2和这个参考向量是存在相位差的。现在i2又滞后i1 90°。我觉得这里是不是有点问题。😂😂或者我理解的有问题
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